内容正文:
专题04 化学平衡题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】化学平衡状态的判断 1
【题型二】化学平衡的计算 3
【题型三】化学平衡常数及应用 6
【题型四】影响化学平衡的因素 8
【题型五】化学平衡图像的分析 11
二、分阶培优练 13
【题型一】化学平衡状态的判断
【典例分析】(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡状态的判断
(1)直接标志:①v正=v逆;②各组分百分含量(或体积分数)不随时间变化而变化。
(2)间接标志:①各物质浓度不随时间改变而改变;②各物质的物质的量不随时间改变而改变;③各气体的压强不随时间改变而改变;④气体的颜色不随时间改变而改变;⑤气体的密度不随时间改变而改变;⑥气体平均相对分子质量不随时间改变而改变。
(3)以恒容条件下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例来说明
可能的情况举例
是否已
达平衡
体系中
各成分
的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
是
各物质的质量或各物质的质量分数一定
是
各气体的体积或体积分数一定
是
总体积、总压强或总物质的量一定
不一定
正、逆反应
速率的关系
在单位时间内消耗了m mol A,同时生成了m mol A
是
在单位时间内消耗了n mol B,同时消耗了p mol C
是
v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)=m∶n∶p∶q
不一定
在单位时间内生成了n mol B,同时消耗了q mol D
不一定
压强
m+n≠p+q时,总压强不变(其他条件一定)
是
m+n=p+q时,总压强不变(其他条件一定)
不一定
混合气体的
平均相对分
子质量
当m+n≠p+q时,不变
是
当m+n=p+q时,不变
不一定
气体的密度
ρ= ,密度不变
不一定
颜色
反应体系内有色物质的颜色保持不变
是
温度
绝热体系内温度不变
是
口诀:“变量不变,平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变,当“变量”不变了,说明达到了平衡。
(4)平衡状态判断“三”关注
①关注反应条件:是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器。
②关注反应特点:等体积还是非等体积反应。
③关注特殊情况:反应中是否有固体参加或生成,或固体的分解。
【变式演练】
1.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。可以判断该分解反应已经达到平衡的是
① ②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
2.可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成同时生成 B.
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
【题型二】化学平衡的计算
【典例分析】(23-24高二上·广西柳州·期末)一定条件下,、、三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了()能量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,的浓度不再变化
B.反应的化学方程式为
C.该条件下,达到平衡时,的转化率为
D.由图可知,内,的反应速率为
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡的计算——“三段式”分析法
(1)“三段式”计算模式
mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)
起始量/mol a b 0 0
转化量/mol mx nx px qx
平衡量/mol a-mx b-nx px qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)
(2)基本解题思路
①设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x。
②确定三个量:根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量),并按(1)中“模式”列三段式。
③解答题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等,计算出题目的答案。
【变式演练】
1.(23-24高二上·福建福州·期中)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入1molHI,发生反应: ,H2的物质的量随时间变化如表,下列说法正确的是
t/min
1
2
3
n(H2)/mol
0.06
0.1
0.1
A.反应前1min平均速率v(HI)=0.06mol⋅L-1⋅min-1
B.该温度下,平衡时HI的转化率为10%
C.该温度下的平衡常数为K1,温度升高10℃后平衡常数为K2,则K1>K2
D.达平衡后其他条件不变,压缩容器体积,平衡不移动,c(HI)不变
2.(23-24高二上·四川成都·月考)在体积固定的2L密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知某一反应时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.2mol、0.3mol,则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是
A.SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1
B.SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3mol•L﹣1
C.SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.075mol•L﹣1
D.SO3的物质的量浓度的取值范围是:0<c(SO3)<0.15mol•L﹣1
【题型三】化学平衡常数及应用
【典例分析】(23-24高二上·浙江·期中)已知下列反应: ; ,则反应的平衡常数为
A. B. C. D.
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡常数及应用
1.平衡常数表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g),化学平衡常数K=。
注意:(1)固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡常数K=,又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),平衡常数K=c(CO2)。
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关,同一个化学反应,书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数也不同,但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应,若写成N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则K=;若写成N2(g)+H2(g) NH3(g),则K1=。这里K≠K1,显然K=K12。
(3)对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即K正=。
2.影响因素
对于一个给定的化学方程式,化学平衡常数只和温度有关。
3.化学平衡常数“三点”应用
(1)判断反应进行的程度
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
(2)计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
(3)判断平衡移动方向
对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,浓度商(Q)表达式为:
Q=。浓度商与平衡常数有如下关系:
当Q=K时,反应处于平衡状态,v正=v逆;
当Q<K时,反应向正反应方向进行,v正>v逆;
当Q>K时,反应向逆反应方向进行,v正<v逆。
【变式演练】
1.在某温度下,可逆反应平衡常数为K,下列说法正确的是
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C.K随反应物浓度的改变而改变
D.K随着温度的升高而增大
2.(23-24高二上·安徽滁州·月考)某温度下气体反应体系达到化学平衡,其平衡常数K=,恒容时,若温度升高,C的浓度增加。下列说法正确的是
A.其他条件不变,增大压强,平衡左移
B.该反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0
C.增大c(A)、c(B),K增大
D.平衡时,向体系中再加入C,逆反应速率逐渐增大
【题型四】影响化学平衡的因素
【典例分析】(23-24高二上·重庆·期中)在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A. B.平衡常数增大
C.物质B的转化率降低 D.物质Z的体积分数增大
【提分秘籍】
基本规律
1.外界条件对化学平衡移动影响的理解
(1)浓度:①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
(2)温度:任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。
(3)压强:
①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。
a.恒温、恒容条件下
原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
b.恒温、恒压条件下
原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小
反应前后气体分子数相等的反应, 平衡不移动反应前后气体分子数不相等的反应, 平衡向气体分子数增大的方向移动。
(4)催化剂:催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。
2.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
【特别提醒】勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解
(1)从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向,如:
增大反应物的浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;
增大压强,平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;
升高温度,平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动;
这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”!
(2)从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。
【变式演练】
1.(23-24高二上·四川成都·期中)工业上制备硫酸的一步重要反应是: 。下列有关说法正确的是
A.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,通入空气的量越多越好
B.为提高反应速率和平衡转化率,实际生产过程中,采用的压强越大越好
C.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,反应温度越低越好
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,、循环使用得越充分越好
2.(23-24高二上·山东济宁·期中)下列事实不能用勒夏特列平衡移动原理解释的是
A.碱石灰和浓氨水快速制取少量氨气
B.压缩盛有气体的密闭容器,颜色加深
C.用高压氧舱治疗CO中毒
D.工业合成氨采用高压
【题型五】化学平衡图像的分析
【典例分析】(22-23高二上·河南郑州·期中)已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡图像题的分析方法
1.“五看”图像:一看坐标轴(即横轴和纵轴的含义),二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点等),三看线(即曲线的斜率或变化趋势),四看辅助线(根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
2.根据图像信息,利用勒夏特列原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,反应前后气体体积是增大、减小还是不变,有无固体或液体纯物质参与反应。
【变式演练】
1.(23-24高二上·四川凉山·期中)已知 。若压强改变为通过改变容器体积实现,则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·河北保定·期中)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 。起始时只充入CH4与H2O(g),设=Z,保持反应压强不变,平衡时CH4的体积分数ω(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a>3>b
B.保持温度不变,平衡体系加压后ω(CH4)减小
C.温度为T1、Z=3时,Y点所对应的反应向逆反应方向进行
D.X点时,H2的体积分数为30%
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.对于放热反应,下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.该反应的逆反应是吸热反应
C.升高温度可以使反应速率减小 D.增大的浓度能使完全转化
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照下颜色变浅
B.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D.增大压强,有利于与反应生成
3.可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成同时生成 B.
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
4.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④
5.一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应,能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.SO3的浓度和含量保持不变 B.反应停止
C.v正≠v逆 D.SO2完全转化成SO3
6.把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
7.在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是
A.反应温度
B.该反应的
C.若和时的平衡常数分别为和,则
D.若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同
8.下列反应达到平衡后,升高温度和增大压强,平衡移动方向一致的是
A.C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0
B.Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0
C.H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0
D.O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0
9.和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.该反应中消耗,生成水蒸气
C.及时分离出,可加快该反应到达平衡状态
D.高温有利于羰基疏(COS)的生成
10.反应,达平衡后改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是
A.增大浓度
B.改变压强
C.升高温度
D.加入催化剂
A.A B.B C.C D.D
培优第二阶——能力提升练
11.向恒温、恒容的密闭容器中加入,发生反应,不能说明反应达到平衡状态的是
A.的体积分数保持不变
B.保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.每断裂6个N-H的同时生成2个C=O
12.已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A.升高反应温度 B.充入一定量的He
C.缩小体积来增大压强 D.调节催化剂中各物质的比例
13.在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是
容积/L
投料
200 ℃时HCl平衡转化率
400 ℃时HCl平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 mol HCl(g)、1 mol O2(g)
90%
75%
容器Ⅱ
2
x mol HCl(g)、2 mol O2(g)
α1
α2
A.该反应的ΔH > 0
B.400 ℃时,该反应的平衡常数为
C.400 ℃时,若x > 8,则α2 > 75%
D.400 ℃时,向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g),此时υ正< υ逆
14.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A.依据图a可判断逆反应ΔH>0
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
15.在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
B.增大压强,平衡正向移动
C.向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D.在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
16.工业合成氨生产中,为了提高原料气总平衡转化率,采取的措施正确的有
①增大压强;②选择高效催化剂;③及时分离出氨气;④将反应混合物中分离出的氢气和氮气进行循环操作
A.③④ B.①②③ C.①③ D.①③④
17.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B.合成氨反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深
D.对于2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
18.某温度下,在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A.增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡不移动
D.恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率减小
19.500℃下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:,已知H2、N2、NH3的起始浓度分别为0.3mol·L⁻1、0.1mol·L⁻1、0.2mol·L⁻1,当反应达到平衡时,下列数据合理的是
A. B.
C. D.
20.在恒温恒容条件下,发生反应,随时间的变化如图中曲线甲所示.下列说法不正确的是
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.若随时间变化关系如图曲线乙所示,可能是其他条件不变的情况下降低温度
C.在不同时刻都存在关系:
D.反应过程中,容器中气体的密度保持不变
培优第三阶——培优拔尖练
21.汽车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列说法正确的是
A.图1可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
B.图2可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
C.图3可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
D.图4中t1时刻曲线变化表示压强对体系速率的影响
22.t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:。有关该平衡体系的说法不正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C.平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D.达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
23.碳单质可用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO,模拟发生脱硝反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g),测得不同温度下,NO的物质的量随时间的变化如图所示,
下列有关说法不正确的是
A.T2>T1
B.反应速率:M正>N逆
C.T1时,10min时,内平均反应速率
D.T1时,NO的转化率为60%
24.无水常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为 。不同温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入足量的一水硫酸铜粉末,发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如下表所示:
时间/min
蒸气压/kPa
温度/℃
0
5
10
15
20
25
0
4
7
9
10
10
0
5
9
12
12
12
下列推断正确的是
A.,
B.其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动
C.,0~10min内用的分压表示的反应速率为
D.当气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态
25.在一定温度条件下,将1molA和2molB放入容积为5L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),反应经5min后达到平衡状态,测得容器内B物质的浓度减少了0.2mol·L-1.下列叙述不正确的是
A.平衡时A、B的转化率均为50%
B.平衡时混合气体中B的体积分数为33.3%
C.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率0.02mol•L-1•min-1
D.初始压强和平衡时压强比为4:5
26.H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆中、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0,下列说法错误的是
A.高温有利于羰基疏(COS)的生成
B.上述反应的平衡常数表达式为K=
C.上述反应中消耗lmolH2S,生成标准状况下22.4LCOS
D.及时分离出H2O,可加快该反应到达平衡状态
27.一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B.平衡向正反应方向移动
C.B的浓度增大 D.C的体积分数减小
28.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.甲基橙滴加到的溶液中呈红色,滴加到的溶液中呈黄色
B.已知平衡体系:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C.打开冰镇啤酒瓶,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫
D.向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
29.化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得,反应方程式为 。一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且),下列说法正确的是
A.压强: B.反应速率:
C.该反应的大小: D.异丁烯()的质量分数:
30.消除汽车尾气的过程中,反应 起决定性作用。某研究小组向某一恒容密闭容器中充入一定量的NO,NO浓度与反应温度和时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.当混合气体的密度不再随时间改变,则该反应达到平衡
B.平衡常数:
C.保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,有利于该反应正向进行
D.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
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一、热点题型归纳 1
【题型一】化学平衡状态的判断 1
【题型二】化学平衡的计算 3
【题型三】化学平衡常数及应用 6
【题型四】影响化学平衡的因素 8
【题型五】化学平衡图像的分析 11
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【题型一】化学平衡状态的判断
【典例分析】(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【答案】C
【详解】A.化学反应速率之比等于对应化学计量数之比,任意时刻都有v(NH3)=2v(CO2),因此不能凭此判断达到平衡态,A错误;
B.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,平均相对分子量是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,B错误;
C.恒容容器中,正向气体质量增大,反应正向进行时密度是个增大的值,不再变化时说明各组分含量不再变化,达到平衡态,C正确;
D.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,体积分数等于物质的量分数,则氨气的体积分数是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,D错误;
故选C。
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡状态的判断
(1)直接标志:①v正=v逆;②各组分百分含量(或体积分数)不随时间变化而变化。
(2)间接标志:①各物质浓度不随时间改变而改变;②各物质的物质的量不随时间改变而改变;③各气体的压强不随时间改变而改变;④气体的颜色不随时间改变而改变;⑤气体的密度不随时间改变而改变;⑥气体平均相对分子质量不随时间改变而改变。
(3)以恒容条件下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例来说明
可能的情况举例
是否已
达平衡
体系中
各成分
的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
是
各物质的质量或各物质的质量分数一定
是
各气体的体积或体积分数一定
是
总体积、总压强或总物质的量一定
不一定
正、逆反应
速率的关系
在单位时间内消耗了m mol A,同时生成了m mol A
是
在单位时间内消耗了n mol B,同时消耗了p mol C
是
v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)=m∶n∶p∶q
不一定
在单位时间内生成了n mol B,同时消耗了q mol D
不一定
压强
m+n≠p+q时,总压强不变(其他条件一定)
是
m+n=p+q时,总压强不变(其他条件一定)
不一定
混合气体的
平均相对分
子质量
当m+n≠p+q时,不变
是
当m+n=p+q时,不变
不一定
气体的密度
ρ= ,密度不变
不一定
颜色
反应体系内有色物质的颜色保持不变
是
温度
绝热体系内温度不变
是
口诀:“变量不变,平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变,当“变量”不变了,说明达到了平衡。
(4)平衡状态判断“三”关注
①关注反应条件:是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器。
②关注反应特点:等体积还是非等体积反应。
③关注特殊情况:反应中是否有固体参加或生成,或固体的分解。
【变式演练】
1.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。可以判断该分解反应已经达到平衡的是
① ②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】B
【详解】①,没有指出正逆反应速率,且不满足化学计量数关系,无法判断平衡状态,故①不选;
②该反应为气体物质的量增大的反应,密闭容器中总压强为变量,混合气体的总压强不变时,表明达到平衡状态,故②选;
③NH2COONH4(s)为固体,混合气体的总质量为变量,气体的总体积为定值,则密闭容器中混合气体的密度为变量,当混合气体的密度不变时,表明达到平衡状态,故③选;
④体系中只有NH3(g)和CO2(g)为气体,且二者的物质的量之比始终满足2:1,则密闭容器中氨气的体积分数始终不变,无法判断平衡状态,故④不选;
答案选B。
2.可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成同时生成 B.
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
【答案】C
【详解】A.单位时间内生成同时生成,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,A错误;
B.没有说明为正反应还是逆反应速率,无法据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应中只有二氧化氮有色,当混合气体的颜色不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应中气体总质量、容器容积为定值,则混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,D错误;
故选C。
【题型二】化学平衡的计算
【典例分析】(23-24高二上·广西柳州·期末)一定条件下,、、三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了()能量。下列说法不正确的是
A.达到平衡时,的浓度不再变化
B.反应的化学方程式为
C.该条件下,达到平衡时,的转化率为
D.由图可知,内,的反应速率为
【答案】D
【分析】由图可知,反应2min达到了平衡,A是反应物,B、C是生成物,A的浓度变化是0.8mol/L,C的浓度变化是1.2 mol/L,B的浓度变化是0.4 mol/L,所以反应的化学方程式为。
【详解】A.反应达到平衡时,各组分浓度不再发生变化,的浓度不再变化,A正确;
B.由分析可知,反应的化学方程式为,B正确;
C.该条件下,达到平衡时,的转化率为,C正确;
D.由图可知,内,的反应速率为 ,D错误;
故选D。
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡的计算——“三段式”分析法
(1)“三段式”计算模式
mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)
起始量/mol a b 0 0
转化量/mol mx nx px qx
平衡量/mol a-mx b-nx px qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)
(2)基本解题思路
①设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x。
②确定三个量:根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量),并按(1)中“模式”列三段式。
③解答题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等,计算出题目的答案。
【变式演练】
1.(23-24高二上·福建福州·期中)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入1molHI,发生反应: ,H2的物质的量随时间变化如表,下列说法正确的是
t/min
1
2
3
n(H2)/mol
0.06
0.1
0.1
A.反应前1min平均速率v(HI)=0.06mol⋅L-1⋅min-1
B.该温度下,平衡时HI的转化率为10%
C.该温度下的平衡常数为K1,温度升高10℃后平衡常数为K2,则K1>K2
D.达平衡后其他条件不变,压缩容器体积,平衡不移动,c(HI)不变
【答案】A
【详解】A.2L恒容密闭容器中发生反应,,1min内HI的分解速率,A项正确;
B.2min后不再变化,故2min时已达到平衡,HI的转化率为,B项错误;
C.该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,K增大,则,C项错误;
D.由于反应前后气体分子数不变,故容器体积不影响平衡移动,但压缩体积后,虽n(HI)不变,但由于体积减小,故c(HI)增大,D项错误;
答案选A。
2.(23-24高二上·四川成都·月考)在体积固定的2L密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知某一反应时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.2mol、0.3mol,则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是
A.SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1
B.SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3mol•L﹣1
C.SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1mol•L﹣1、0.075mol•L﹣1
D.SO3的物质的量浓度的取值范围是:0<c(SO3)<0.15mol•L﹣1
【答案】C
【分析】由方程式可知,若反应完全进行,各物质的浓度如下:
【详解】A.由分析可知,平衡时三氧化硫的浓度小于0.3mol/L,不可能为0.5 mol/L,故A错误;
B.由硫原子个数守恒可知,平衡时二氧化硫和三氧化硫的浓度之和为0.3mol/L,不可能都为0.3 mol/L,故B错误;
C.若平衡时氧气的浓度为0.075mol/L,由方程式可知,二氧化硫的浓度为—(1—0.075) mol/L×2=0.1mol/L,故C正确;
D.由分析可知,平衡时三氧化硫的浓度的取值范围0<c(SO3)< 0.3mol/L,故D错误;
故选C。
【题型三】化学平衡常数及应用
【典例分析】(23-24高二上·浙江·期中)已知下列反应: ; ,则反应的平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设①O2(g)+C(s)⇌CO2(g) K=K1 ,②2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) K=,用①×2-②可得2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g),则平衡常数为,故选A。
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡常数及应用
1.平衡常数表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g),化学平衡常数K=。
注意:(1)固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡常数K=,又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),平衡常数K=c(CO2)。
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关,同一个化学反应,书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数也不同,但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应,若写成N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则K=;若写成N2(g)+H2(g) NH3(g),则K1=。这里K≠K1,显然K=K12。
(3)对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即K正=。
2.影响因素
对于一个给定的化学方程式,化学平衡常数只和温度有关。
3.化学平衡常数“三点”应用
(1)判断反应进行的程度
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
(2)计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
(3)判断平衡移动方向
对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,浓度商(Q)表达式为:
Q=。浓度商与平衡常数有如下关系:
当Q=K时,反应处于平衡状态,v正=v逆;
当Q<K时,反应向正反应方向进行,v正>v逆;
当Q>K时,反应向逆反应方向进行,v正<v逆。
【变式演练】
1.在某温度下,可逆反应平衡常数为K,下列说法正确的是
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C.K随反应物浓度的改变而改变
D.K随着温度的升高而增大
【答案】A
【详解】A.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大,A正确;
B.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越小,达到平衡时,反应进行的程度越小,即反应物的转化率越小,B错误;
C.化学平衡常数仅仅是温度的函数,即K不随反应物浓度的改变而改变,仅仅随着温度的改变而改变,C错误;
D.题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应,故无法判断K随着温度的升高的变化情况,D错误;
故答案为:A。
2.(23-24高二上·安徽滁州·月考)某温度下气体反应体系达到化学平衡,其平衡常数K=,恒容时,若温度升高,C的浓度增加。下列说法正确的是
A.其他条件不变,增大压强,平衡左移
B.该反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0
C.增大c(A)、c(B),K增大
D.平衡时,向体系中再加入C,逆反应速率逐渐增大
【答案】D
【详解】A.由平衡常数表达式可知,该反应为C(g)+2D(g)⇌2A(g)+B(g),反应中气体分子总数不变,则其他条件不变增大压强时,平衡不移动,A项错误;
B.结合选项A,该反应为C(g)+2D(g)⇌2A(g)+B(g),其他条件不变,升高温度,C的浓度增加,则平衡左移、ΔH<0,B项错误;
C.平衡常数只受温度影响,温度不变,K不变,C项错误;
D.增大反应物的浓度,正反应速率先增大后逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,D项正确;
选D。
【题型四】影响化学平衡的因素
【典例分析】(23-24高二上·重庆·期中)在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A. B.平衡常数增大
C.物质B的转化率降低 D.物质Z的体积分数增大
【答案】C
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变。将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度为0.25mol/L,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L,即减小压强平衡逆向移动。
【详解】A.压强减小,平衡逆向移动,则x+y>z,A错误;
B.温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.平衡逆向移动,B的转化率降低,C正确;
D.平衡逆向移动,Z的体积分数减小,D错误;
故选C。
【提分秘籍】
基本规律
1.外界条件对化学平衡移动影响的理解
(1)浓度:①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
(2)温度:任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。
(3)压强:
①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。
a.恒温、恒容条件下
原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
b.恒温、恒压条件下
原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小
反应前后气体分子数相等的反应, 平衡不移动反应前后气体分子数不相等的反应, 平衡向气体分子数增大的方向移动。
(4)催化剂:催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。
2.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
【特别提醒】勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解
(1)从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向,如:
增大反应物的浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;
增大压强,平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;
升高温度,平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动;
这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”!
(2)从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。
【变式演练】
1.(23-24高二上·四川成都·期中)工业上制备硫酸的一步重要反应是: 。下列有关说法正确的是
A.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,通入空气的量越多越好
B.为提高反应速率和平衡转化率,实际生产过程中,采用的压强越大越好
C.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,反应温度越低越好
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,、循环使用得越充分越好
【答案】D
【详解】A.通入空气的量越多,氧气的浓度越大,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,但通入空气的量太多会带走热量造成能源的浪费,A错误;
B.增大压强会增大反应速率,但压强越大设备的要求越高,会增加生产成本,B错误;
C.温度越低反应速率越慢,达到平衡所需时间越长,且该反应为放热反应,温度越低平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,但温度过低会影响催化剂的活性和反应速率降低,C错误;
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,SO2、O2循环使用得越充分越好,D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·山东济宁·期中)下列事实不能用勒夏特列平衡移动原理解释的是
A.碱石灰和浓氨水快速制取少量氨气
B.压缩盛有气体的密闭容器,颜色加深
C.用高压氧舱治疗CO中毒
D.工业合成氨采用高压
【答案】B
【详解】A.在浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O⇌+OH-,碱石灰吸收水,同时电离出OH-且放热,c(OH-)增大、温度同时升高,化学平衡向生成氨气方向移动,可用浓氨水和碱石灰固体快速制取氨气,能用平衡移动原理解释,A正确;
B.红棕色的NO2中存在平衡2NO2⇌N2O4,加压后由于体积减小,平衡正向移动,体系内各物质浓度均增大,NO2浓度变大,颜色加深,不能用平衡移动原理解释,B错误;
C.CO中毒病人血液中存在化学平衡:CO(g)+Hb(O2) O2(g)+Hb(CO),将此病人放入高压氧舱中,使O2浓度增大,化学平衡逆向移动,使CO从血红蛋白中脱离出来,以为病人解毒,能用平衡移动原理解释,C正确;
D.合成氨气的反应正向为气体物质的量减小的反应,增加压强度,平衡正向移动,能用勒夏特烈原理解释,D正确;
故选B。
【题型五】化学平衡图像的分析
【典例分析】(22-23高二上·河南郑州·期中)已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡图像题的分析方法
1.“五看”图像:一看坐标轴(即横轴和纵轴的含义),二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点等),三看线(即曲线的斜率或变化趋势),四看辅助线(根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
2.根据图像信息,利用勒夏特列原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,反应前后气体体积是增大、减小还是不变,有无固体或液体纯物质参与反应。
【变式演练】
1.(23-24高二上·四川凉山·期中)已知 。若压强改变为通过改变容器体积实现,则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.温度升高化学反应速率增大,平衡逆向移动,SO3的质量分数减少,温度高的更早达到平衡状态,A错误;
B.温度升高正逆反应速率均加快,平衡逆向移动,V逆大于V正,B错误;
C.压强增大化学反应速率增大,平衡正向移动V正大于V逆,,C正确;
D.压强增大化学反应速率增大,平衡正向移动,SO2的转化率增大,温度升高化学反应速率增大,平衡逆向移动,SO2的转化率减小,D错误;
故选C。
2.(23-24高二上·河北保定·期中)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 。起始时只充入CH4与H2O(g),设=Z,保持反应压强不变,平衡时CH4的体积分数ω(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a>3>b
B.保持温度不变,平衡体系加压后ω(CH4)减小
C.温度为T1、Z=3时,Y点所对应的反应向逆反应方向进行
D.X点时,H2的体积分数为30%
【答案】D
【详解】A.水蒸气的量越多,CH4的转化率越大,平衡时CH4的体积分数越小,所以b>3>a,A错误;
B.此反应是一个反应前后气体分子数增加的反应,温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率减小、体积分数增大,B错误;
C.温度为T1、Z=3时,Y点需要向X点移动,ω(CH4)减小,反应向正反应方向进行,C错误;
D.X点Z=3,假设起始时n(H2O)=3 mol,则n(CH4)= 1 mol,根据方程式可知,,根据题意:,x=0.5,则H2的体积分数为,D正确;
故选D。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.对于放热反应,下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.该反应的逆反应是吸热反应
C.升高温度可以使反应速率减小 D.增大的浓度能使完全转化
【答案】B
【详解】A.反应为放热反应,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;
B.反应为放热反应,因此该反应的逆反应是吸热反应,B正确;
C.温度越高,反应速率越快,因此升高温度可以使反应速率加快,C错误;
D.反应为可逆反应,因此增大的浓度,平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,但不能使完全转化,D错误;
答案选B。
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照下颜色变浅
B.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D.增大压强,有利于与反应生成
【答案】B
【详解】A.氯水光照后,溶液中HClO见光分解,使得HClO浓度减小,有利于氯气与水反应平衡向正向移动,导致氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理,A不符合题意;
B.合成氨的反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,不利于合成氨,采用高温是为加快反应速率,不能用勒夏特列原理,B符合题意;
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅,是因为加压使得平衡向生成四氧化二氮的方向移动,能用勒夏特列原理,C不符合题意;
D.二氧化硫和氧气生成三氧化硫为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于与反应生成,能用勒夏特列原理,D不符合题意;
故选B。
3.可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成同时生成 B.
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
【答案】C
【详解】A.单位时间内生成同时生成,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,A错误;
B.没有说明为正反应还是逆反应速率,无法据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应中只有二氧化氮有色,当混合气体的颜色不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应中气体总质量、容器容积为定值,则混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,D错误;
故选C。
4.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④
【答案】A
【详解】①合成氨反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,故①符合题意;
②恒压条件下通入惰性气体相当于减小压强,该反应是气体体积减小的反应,减小压强,平衡向逆反应方向进行,氮气转化率降低,故②不符合题意;
③增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气转化率增大,但氮气转化率减小,故③不符合题意;
④该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,故④符合题意;
⑤使用催化剂,化学反应速率增大,但化学平衡不移动,氮气转化率不变,故⑤不符合题意;
综上所述,①④符合题意,故选A。
5.一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应,能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.SO3的浓度和含量保持不变 B.反应停止
C.v正≠v逆 D.SO2完全转化成SO3
【答案】A
【详解】A.SO3的含量保持不变,可以确定反应达到化学平衡状态,A正确;
B.化学平衡状态是一个动态平衡,反应仍在进行,B错误;
C.化学平衡状态,正反应速率和逆反应速率相等,C错误;
D.化学平衡状态的反应是一个可逆反应,二氧化硫不能完全转换成三氧化硫,D错误;
故选A。
6.把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
【答案】D
【详解】A.5s内D的平均反应速率为,,所以x=4,故A正确;
B.平衡时容器内,所以,根据反应方程式可知,、,容器内气体总物质的量为:,反应前气体总物质的量为:,恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比,所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6:5,故B正确;
C.达到平衡时,容器内气体总物质的量为6mol,则体积分数,故C正确;
D.该反应的平衡常数,故D错误;
故选D。
7.在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是
A.反应温度
B.该反应的
C.若和时的平衡常数分别为和,则
D.若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同
【答案】C
【分析】由图可知,T2条件下反应先达到平衡,说明温度T2大于T1,T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,温度T2大于T1,A正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,反应的焓变△H小于0,B正确;
C.由分析可知,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则平衡常数K1大于K2,C错误;
D.催化剂需要一定的活化温度,故若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同,D正确;
故选C。
8.下列反应达到平衡后,升高温度和增大压强,平衡移动方向一致的是
A.C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0
B.Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0
C.H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0
D.O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0
【答案】B
【详解】A.对于反应C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0,升高温度,平衡正向移动,增大压强,平衡逆向移动,故A不符合题意;
B.对于反应Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0,升高温度,平衡正向移动,增大压强,平衡正向移动,故B符合题意;
C.对于反应H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,增大压强,平衡不发生移动,故C不符合题意;
D.对于反应O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,增大压强,平衡正向移动,故D不符合题意;
故选B。
9.和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.该反应中消耗,生成水蒸气
C.及时分离出,可加快该反应到达平衡状态
D.高温有利于羰基疏(COS)的生成
【答案】D
【详解】A.该反应的平衡常数K =,A错误;
B.没有给标准状况,不可以算气体体积,B错误;
C.及时分离出H2O,可使平衡正向移动,增大二氧化碳和硫化氢的转化率,没有加快该反应到达平衡状态,C错误;
D.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,提高COS的产率,D正确;
故选D。
10.反应,达平衡后改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是
A.增大浓度
B.改变压强
C.升高温度
D.加入催化剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.该反应是气体分子数减少的放热反应,的转化率随的增大而增大,A错误;
B.该反应是气体分子数减少的放热反应,由图像知,其他条件不变时,增大压强平衡正移,混合气体的平均摩尔质量增大,B正确;
C.该反应是气体分子数减少的放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减少,C错误;
D.催化剂能改变反应速率,不影响化学平衡,D错误;
故选B。
培优第二阶——能力提升练
11.向恒温、恒容的密闭容器中加入,发生反应,不能说明反应达到平衡状态的是
A.的体积分数保持不变
B.保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.每断裂6个N-H的同时生成2个C=O
【答案】A
【详解】A.该反应只有生成物为气体,则、的体积分数恒定,因此的体积分数保持不变不能说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.达到平衡状态时,该反应的浓度熵等于平衡常数,即为定值,B不符合题意;
C.反应物为固体,生成物为气体,因此混合气体质量在改变,体积不变,则其密度时刻在改变,达到平衡状态时密度为定值,C不符合题意;
D.每断裂6个键,即消耗分子,则必然消耗分子的,即消耗个。又同时生成了2个,表明同一物质的正逆反应速率相等,证明反应达到平衡状态,D不符合题意。
答案为:A。
12.已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A.升高反应温度 B.充入一定量的He
C.缩小体积来增大压强 D.调节催化剂中各物质的比例
【答案】C
【详解】A.升高反应温度可以提高速率,但正反应是放热反应,平衡左移,NH3产率降低,A错误;
B.充入一定量的He,不影响反应物浓度,不影响反应速率和平衡移动,B错误;
C.反应为气体分子减小的反应,缩小体积来增大压强平衡右移,可以提高氨气产率,缩小体积浓度变大,可以增大反应速率,C正确;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,D错误;
故选C。
13.在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是
容积/L
投料
200 ℃时HCl平衡转化率
400 ℃时HCl平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 mol HCl(g)、1 mol O2(g)
90%
75%
容器Ⅱ
2
x mol HCl(g)、2 mol O2(g)
α1
α2
A.该反应的ΔH > 0
B.400 ℃时,该反应的平衡常数为
C.400 ℃时,若x > 8,则α2 > 75%
D.400 ℃时,向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g),此时υ正< υ逆
【答案】B
【详解】A.由题意可知,升高温度HCl平衡转化率减小,逆向移动,正反应放热,ΔH< 0,故A错误;
B.根据反应列出三段式 ,因为体积是1L,所以平衡常数为K=,故B正确;
C.若X=8,则容器Ⅱ中反应和容器I为等效平衡,若X >8时,HCl本身浓度增加,但本身转换率降低,故C错误;
D.当向容器I平衡体系中再加入1molO2(g)和1molCl2(g)时,Q=,平衡向正反应方向移动,v (正)> v (逆),故D错误;
故选B。
14.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A.依据图a可判断逆反应ΔH>0
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
【答案】C
【详解】A.依据图像分析,温度升高正、逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,A正确;
B.使用催化剂可使化学反应速率增大,可以缩短反应达到平衡的时间,化学平衡不移动,所以虚线可表示使用了催化剂,B正确;
C.增大压强平衡向正向移动,C错误;
D.升高温度平均相对分子质量减小,气体总质量不变说明气体物质的量变大,所以平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,D正确;
故选C。
15.在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
B.增大压强,平衡正向移动
C.向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D.在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
【答案】D
【详解】A.增加CO投料,促进二氧化硫的转化,二氧化硫转化率提高,故曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=3:1,A错误;
B.反应为气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,B错误;
C.K只受温度影响,向容器中继续充入CO,平衡常数K不变,C错误;
D.结合A分析,a点投料比为n(CO):n(SO2)=2:1,假设一氧化碳、二氧化硫投料分别为2mol、1mol,二氧化硫反应0.5mol,则生成1mol二氧化碳,反应为气体分子数不变的反应,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%,D正确;
故选D。
16.工业合成氨生产中,为了提高原料气总平衡转化率,采取的措施正确的有
①增大压强;②选择高效催化剂;③及时分离出氨气;④将反应混合物中分离出的氢气和氮气进行循环操作
A.③④ B.①②③ C.①③ D.①③④
【答案】D
【详解】①合成氨反应是体积减小的可逆反应,增大压强平衡正向移动,可提高原料气总平衡转化率,故①正确;
②催化剂不影响平衡转化率,故②错误;
③及时分离出氨气,平衡正向移动,可提高原料气总平衡转化率,故③正确;
④分离出氨气后还含有氢气和氮气,进行循环操作可以提高原料气的总平衡转化率,故④正确;
故答案选D。
17.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B.合成氨反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深
D.对于2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
【答案】D
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,且存在平衡移动,否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A.加入硝酸银溶液后,生成AgBr沉淀,溴离子浓度减小,平衡向正方向移动,促进溴与水的反应,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.合成氨反应为放热反应,较低温度有利于平衡向正反应方向移动,可用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,体系颜色变深,可用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.对于2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),因反应前后气体的体积不变,则压强对平衡移动无影响,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意。
故选D。
18.某温度下,在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A.增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡不移动
D.恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率减小
【答案】D
【详解】A.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;
B.加入催化剂速率加快,不会影响平衡,平衡时的浓度不变,B错误;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)浓度增大,导致平衡正向移动,C错误;
D.根据勒夏特列原理可知,恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),导致平衡正向移动,但是CH2=CH2(g)自身的平衡转化率减小,D正确;
故选D。
19.500℃下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:,已知H2、N2、NH3的起始浓度分别为0.3mol·L⁻1、0.1mol·L⁻1、0.2mol·L⁻1,当反应达到平衡时,下列数据合理的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,假设将反应物全部转化为生成物:,假设将生成物全部转化为反应物:。
【详解】A.该反应是可逆反应,反应不完全,则,故A错误;
B.该反应是可逆反应,反应不完全,则,故B错误;
C.该反应是可逆反应,反应不完全,则,因此是可能的,故C正确;
D.该反应是可逆反应,反应不完全,则,故D错误。
综上所述,答案为C。
20.在恒温恒容条件下,发生反应,随时间的变化如图中曲线甲所示.下列说法不正确的是
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.若随时间变化关系如图曲线乙所示,可能是其他条件不变的情况下降低温度
C.在不同时刻都存在关系:
D.反应过程中,容器中气体的密度保持不变
【答案】B
【分析】根据题干信息结合化学方程式可知:各物质速率之比、反应前后气体密度变化情况、甲和乙曲线的变化应该是使用了催化剂 、据a点和c点的坐标可以计算出这个时间间隔内的平均反应速率;
【详解】A.从a、c两点坐标可知从a到c时间间隔内的变化量,从而求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,A正确;
B.若降低反应温度,反应平衡会发生移动,达平衡时c(B)和曲线甲达平衡时c(B)不相等,则降低反应温度,c(B)随时间变化关系不能用如图中曲线乙表示,B错误;
C.反应速率之比等于化学计量数之比,则,C正确;
D.恒温恒容,反应前后气体的质量不变,密度不变,D正确;
故选B。
培优第三阶——培优拔尖练
21.汽车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列说法正确的是
A.图1可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
B.图2可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
C.图3可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
D.图4中t1时刻曲线变化表示压强对体系速率的影响
【答案】C
【详解】A.反应的焓值一直不变,图1不能说明是否达到平衡状态,A不合题意;
B.二氧化碳和一氧化碳变化的物质的量应该是1:1,图中显示不是1:1,B不合题意;
C.到达平衡后,温度为定值,平衡常数不变了,说明温度固定了,说明反应达到平衡状态了,C符合题意;
D.增大压强即压缩体积,正逆反应速率均突然增大,图4中t1时刻曲线变化不是表示压强对体系速率的影响,而是增大反应的浓度,D不合题意;
故答案为:C。
22.t℃时,在一密闭容器中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:。有关该平衡体系的说法不正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
C.平衡时充入X,达到新平衡时X的转化率比原平衡时大
D.达到平衡后,若将容器体积缩小一半,正、逆反应速率都增大
【答案】C
【详解】A.根据平衡常数表达式得到反应方程式为:。故A正确;
B.升高温度,平衡向吸热反应移动,平衡常数K增大,说明正向移动,即正反应为吸热反应,故B正确;
C.平衡时充入X,即增大X的浓度,上述平衡正向移动,达到新平衡时Y的转化率比原平衡大,但X的转化率比原平衡时小;故C错误;
D.将容器体积缩小一半,压强增大,气体的浓度增大,单位体积活化分子的数目增多,正、逆反应速率都增大,故D正确;
答案选C。
23.碳单质可用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO,模拟发生脱硝反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g),测得不同温度下,NO的物质的量随时间的变化如图所示,
下列有关说法不正确的是
A.T2>T1
B.反应速率:M正>N逆
C.T1时,10min时,内平均反应速率
D.T1时,NO的转化率为60%
【答案】C
【详解】A.温度越高,速率越快,达到平衡所需时间越短,故T1<T2,A正确;
B.温度越高,速率越快,10min时,反应速率:M逆=M正>N逆=N正,B正确;
C.T1时,10min时,内平均反应速率,,C错误;
D.T1时,NO的转化率为,D正确;
故选C。
24.无水常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为 。不同温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入足量的一水硫酸铜粉末,发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如下表所示:
时间/min
蒸气压/kPa
温度/℃
0
5
10
15
20
25
0
4
7
9
10
10
0
5
9
12
12
12
下列推断正确的是
A.,
B.其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动
C.,0~10min内用的分压表示的反应速率为
D.当气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.由图可知,℃时反应先达到平衡,且蒸气压大于℃,则反应温度大于,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,A错误;
B.该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.由图可知,条件下,10min时蒸气压为9 kPa,0则~10min内用的分压表示的反应速率为=,C正确;
D.由方程式可知,该反应中只有水蒸气是气体,反应中相对分子质量始终不变,则气体平均相对分子质量不变时,反应不一定达到平衡状态,D错误;
故选C。
25.在一定温度条件下,将1molA和2molB放入容积为5L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+2D(g),反应经5min后达到平衡状态,测得容器内B物质的浓度减少了0.2mol·L-1.下列叙述不正确的是
A.平衡时A、B的转化率均为50%
B.平衡时混合气体中B的体积分数为33.3%
C.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率0.02mol•L-1•min-1
D.初始压强和平衡时压强比为4:5
【答案】B
【分析】
【详解】A.B物质的浓度减少了0.2mol·L-1,平衡时消耗1molB,同时消耗0.5molA,A的转化率为×100%=50%、B的转化率为×100%=50%,A正确;
B.平衡时混合气体中B的体积分数为×100%=40%,故B错误;
C.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率=0.02mol•L-1•min-1,C正确;
D.同温同体积,压强比等于气体物质的量比,初始压强和平衡时压强比为0.4:(0.2+0.1+0.2)=4:5,D正确;
故选B。
26.H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆中、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0,下列说法错误的是
A.高温有利于羰基疏(COS)的生成
B.上述反应的平衡常数表达式为K=
C.上述反应中消耗lmolH2S,生成标准状况下22.4LCOS
D.及时分离出H2O,可加快该反应到达平衡状态
【答案】D
【详解】A.反应CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0是吸热反应,升高温度平衡正向移动,高温有利于羰基疏(COS)的生成,A正确;
B.平衡常数表达式是衡量化学反应进行程度的一个重要参数,它表示在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比,反应CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)的平衡常数表达式为K=,B正确;
C.由CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)可知,消耗lmolH2S,生成1mol COS,标准状况下的体积为22.4L,C正确;
D.及时分离出H2O,会导致H2O(g)的浓度减小,正逆反应速率都会减小,不能加快该反应到达平衡状态,D错误;
故选D。
27.一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B.平衡向正反应方向移动
C.B的浓度增大 D.C的体积分数减小
【答案】D
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,A的浓度应为0.25mol/L,现A的浓度从0.25mol/L增加到0.30mol/L,说明平衡逆向移动,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,减压平衡逆向移动,则,故A错误;
B.根据分析,平衡逆向移动,故B错误;
C.将容器的容积扩大,体积扩大使B的浓度减小的影响大于平衡逆向移动使B的浓度增大的影响,因此总的结果是B的浓度减小,故C错误;
D.根据分析,减压平衡逆向移动,则C的体积分数减小,故D正确;
故选D。
28.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.甲基橙滴加到的溶液中呈红色,滴加到的溶液中呈黄色
B.已知平衡体系:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C.打开冰镇啤酒瓶,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫
D.向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
【答案】B
【详解】A.甲基橙在中性或碱性溶液中是以磺酸钠盐的形式存在,在酸性溶液中转化为磺酸,甲基橙滴加到pH=2的溶液中呈红色,滴加到pH=6的溶液中呈黄色,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色),该反应为分子数减小的反应,增大压强,浓度增大,颜色加深,平衡右移,颜色变浅,故颜色加深不属于勒夏特列原理,B符合题意;
C.啤酒中溶解有大量二氧化碳,低温、高压时,二氧化碳溶解度增大,倒入杯中时,温度升高、压强降低,二氧化碳溶解度降低,产生大量气泡,属于勒夏特列原理,C不符合题意;
D.,,铁离子浓度降低,平衡逆向进行,Fe(SCN)3浓度减小,颜色变浅,属于勒夏特列原理,D不符合题意;
故答案为:B。
29.化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得,反应方程式为 。一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且),下列说法正确的是
A.压强: B.反应速率:
C.该反应的大小: D.异丁烯()的质量分数:
【答案】A
【详解】A.是气体体积增加的反应,在同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,异丁烷转化率减小,因此压强,A正确;
B.温度越高,化学反应速率越快,压强越大,化学反应速率越快,反应速率:,B错误;
C.同一反应在不同温度下进行时,焓变会不同,因为随着温度的升高,各反应物和生成物的能量都在增加,但不同的物质的能量随温度变化不同,导致生成物和反应物的能量差值在变化,无法确定焓变增大或减小,但可知bc是同温状态,大小:,C错误;
D.温度升高,压强减小,异丁烷转化率增大,异丁烯()的质量分数:,D错误;
故选A。
30.消除汽车尾气的过程中,反应 起决定性作用。某研究小组向某一恒容密闭容器中充入一定量的NO,NO浓度与反应温度和时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.当混合气体的密度不再随时间改变,则该反应达到平衡
B.平衡常数:
C.保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,有利于该反应正向进行
D.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
【答案】D
【详解】A.恒容密闭容器中,体积不变,反应前后均气体且反应前后气体质量不变,则密度为恒定值,不能说明反应达平衡,A错误;
B.由图可知,T2>T1,温度升高,NO的浓度增大则正反应为放热反应,平衡常数:,B错误;
C.恒容密闭容器中,保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,该反应不移动,C错误;
D.该反应为放热反应,反应物的键能总和小于生成物的键能总和,D正确;
故选D。
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